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1、第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构 本章主要内容及重点本章主要内容及重点概述 结构组成 结构布置 构件选型与截面设计 横向排架结构内力分析 柱的设计 柱下独立基础设计 横向排架结构内力分析柱的设计 柱下独立基础设计 主要内容：主要内容：重点：重点：第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构 3.1 3.1 概概 述述1 工业厂房的分类 工业厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和产品的不同，按层数分类，可分为：单层厂房多层厂房层数混合的厂房如精密仪表、电子、食品等工业如化学工业、热电厂等如冶金或机械厂的炼钢、轧钢、铸造、锻压、金工、装配等车间，一般因设有大型机器或设备，产品较重且轮廓尺寸较大，故
2、宜直接在地面上生产而设计成单层厂房 第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构 3.1 3.1 概概 述述混合结构 钢筋混凝土结构 2 单层厂房的分类 对无吊车或吊车吨位不超过5t、跨度在15m以内、柱顶标高不超过8m且无特殊工艺要求的小型厂房，可采用混合结构 对有重型吊车、跨度大于36m或有特殊工艺要求的大型厂房，可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱与钢屋架组成的结构 （1）按生产规模可分为：大型、中型和小型 ； （2）按主要承重材料可分为： 钢结构 除上述情况以外的单层厂房均可采用混凝土结构。而且除特殊情况之外，一般均采用装配式钢筋混凝土结构第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构3.2 3.2 结构
3、组成结构组成1 结构组成 单层厂房结构是由一些构件组成的一个复杂的空间受力体系，可将结构整体分为以下几个子结构体系:单层厂房结构1. 屋面板2. 天沟板 3. 天窗架 4. 屋架 5. 托架 6. 吊车梁 7.排架柱 8. 抗风柱 9. 基 础 10. 连系梁 11. 基础梁12. 天窗架垂直支撑 13. 屋架下弦横向水平支撑14.屋架端部垂直支撑 15. 柱间支撑第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构3.2 3.2 结构组成结构组成屋盖结构 有檩体系 无檩体系 由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支撑组成，有时还包括有天窗架和托架等构件 由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所组成 屋盖结构1 结构
4、组成 第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构 3.2 3.2 结构组成结构组成横向排架 结 构 由横梁、横向柱列及其基础所组成的平面骨架，是厂房的基本承重结构。厂房承受的竖向荷载及横向水平荷载主要通过横向平面排架传至基础及地基横向平面排架组成及荷载图1 结构组成 第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构 3.2 3.2 结构组成结构组成纵向排架 结 构 由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等构件组成的纵向平面骨架。作用是保证厂房结构的纵向稳定性和刚度，承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载等围护结构 位于厂房的四周，包括纵墙
5、、横墙（山墙）、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。这些构件所承受的荷载，主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载纵向平面排架组成及荷载图1 结构组成 第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构3.2 3.2 结构组成结构组成 单层厂房结构中，纵向平面排架和横向平面排架间主要通过屋盖结构和支撑体系相连接而形成空间结构，各构件及其作用为单层厂房结构构件及其作用 构件名称构件名称构件作用构件作用备备注注屋屋盖盖结结构构屋面板屋面板承受屋面构造承受屋面构造层层自重、屋面活荷自重、屋面活荷载载、雪荷、雪荷载载、积积灰荷灰荷载载以及施工荷以及施工荷载载等，并将它等，并将它们传给们传给屋架（屋屋架（屋面梁），
6、具有覆盖、面梁），具有覆盖、围护围护和和传递传递荷荷载载的作用的作用支撑在屋架（屋支撑在屋架（屋面梁）或面梁）或檩檩条上条上天沟板天沟板屋面排水并承受屋面屋面排水并承受屋面积积水及天沟板上的构造水及天沟板上的构造层层自自重、施工荷重、施工荷载载等，并将它等，并将它们传给们传给屋架屋架天窗架天窗架形成天窗以便于采光和通形成天窗以便于采光和通风风，承受其上屋面板，承受其上屋面板传传来的荷来的荷载载及天窗上的及天窗上的风风荷荷载载等，并将它等，并将它们传给们传给屋屋架架托架托架当柱距比屋架当柱距比屋架间间距大距大时时，用以支撑屋架，并将荷，用以支撑屋架，并将荷载传给载传给柱柱1 结构组成 第三章第三
7、章 单层厂房结构单层厂房结构3.2 3.2 结构组成结构组成构件名称构件名称构件作用构件作用备备注注屋屋盖盖结结构构屋架或屋架或屋面梁屋面梁与柱形成横向排架与柱形成横向排架结结构，承受屋盖上的全部构，承受屋盖上的全部竖竖向荷向荷载载，并将它，并将它们传给们传给柱柱檩檩条条支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板传传来来的荷的荷载载，并将它，并将它们传给们传给屋架屋架有有檩檩体系屋盖体系屋盖中采用中采用柱柱排架柱排架柱承受屋盖承受屋盖结结构、吊构、吊车车梁、外梁、外墙墙、柱、柱间间支撑等支撑等传传来的来的竖竖向和水平荷向和水平荷载载，并将它，并将它们传给们传给基基
8、础础同同时为时为横向排横向排架和架和纵纵向排架向排架中的构件中的构件抗抗风风柱柱承受山承受山墙传墙传来的来的风风荷荷载载，并将它，并将它们传给们传给屋盖屋盖结结构和基构和基础础也是也是围护结围护结构构的一部分的一部分支支撑撑体体系系屋盖屋盖支撑支撑加加强强屋盖屋盖结结构空构空间刚间刚度，保度，保证证屋架的屋架的稳稳定，将定，将风风荷荷载传给载传给排架排架结结构构柱柱间间支撑支撑加加强强厂房的厂房的纵纵向向刚刚度和度和稳稳定性，承受并定性，承受并传递纵传递纵向水平荷向水平荷载载至排架柱或基至排架柱或基础础1 结构组成 第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构3.2 3.2 结构组成结构组成构件名称
9、构件名称构件作用构件作用备备注注围围护护结结构构外外纵墙纵墙山山墙墙厂房的厂房的围护围护构件，承受构件，承受风风荷荷载载及其自重及其自重连连系梁系梁连连系系纵纵向柱列，增向柱列，增强强厂房的厂房的纵纵向向刚刚度，并将度，并将风风荷荷载载传递给纵传递给纵向柱列，同向柱列，同时还时还承受其上部承受其上部墙墙体的重量体的重量圈梁圈梁加加强强厂房的整体厂房的整体刚刚度，防止由于地基不均匀沉降或度，防止由于地基不均匀沉降或较较大振大振动动荷荷载载引起的不利影响引起的不利影响过过梁梁承受承受门门窗洞口上部窗洞口上部墙墙体的重量，并将它体的重量，并将它们传给门们传给门窗窗两两侧墙侧墙体体基基础础梁梁承受承受
10、围护墙围护墙体的重量，并将它体的重量，并将它们传给们传给基基础础吊吊车车梁梁承受吊承受吊车竖车竖向和横向或向和横向或纵纵向水平荷向水平荷载载，并将它，并将它们们分分别传给别传给横向或横向或纵纵向排架向排架简简支在柱支在柱牛腿上牛腿上基基础础承受柱、基承受柱、基础础梁梁传传来的全部荷来的全部荷载载，并将它，并将它们传给们传给地地基基1 结构组成 第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构3.3 3.3 结构布置结构布置工业设计要求 方案设计阶段技术设计阶段施工图阶段 确定柱网布置等平面问题 1 厂房结构的设计步骤 一个建设项目的设计，一般包括工艺设计、建筑设计、结构设计和设备设计（如水、暖、电等）等
11、几方面。就单层厂房结构设计而言，可分为方案设计、技术设计和施工图绘制等三个阶段。确定结构形式、标高等剖面问题 选择结构构件类型 确定结构布置 确定结构计算简图 荷载计算及排架内力分析 结构构件（柱、基础等）设计 结构布置图（屋面、柱、基础等） 构件布置与配筋图 节点大样图 13一、柱网布置一、柱网布置柱网是竖向承重构件纵横向柱网是竖向承重构件纵横向定位轴线所形成的网格。定位轴线所形成的网格。柱距应采用柱距应采用6 6米或米或6 6米的倍数；米的倍数；跨度在跨度在1818米以下采用米以下采用3 3米的倍米的倍数，在数，在1818米以上采用米以上采用6 6米的倍米的倍数。数。3.3.3 3.3.3
12、 单层排架结构布置单层排架结构布置单厂设计3.3 组成与布置组成与布置3.3 .1结构种类3.3 .2结构组成3.3 .3结构布置结构布置14二、定位轴线二、定位轴线墙、边柱与纵向定位轴线的关系：墙、边柱与纵向定位轴线的关系：D柱距柱距6 6米、无吊车或米、无吊车或边柱外缘和墙内缘与轴线重合，称封闭边柱外缘和墙内缘与轴线重合，称封闭结合。结合。柱距柱距6 6米、米、边柱外缘和墙内缘与轴线之间加联系尺寸边柱外缘和墙内缘与轴线之间加联系尺寸D=125D=125，称非封闭结合。，称非封闭结合。柱距柱距1212米、或米、或联系尺寸联系尺寸D=250D=250、500500。单厂设计3.3 组成与布置组
13、成与布置3.3 .1结构种类3.3 .2结构组成3.3 .3结构布置结构布置15中柱与纵向定位轴线的关系：中柱与纵向定位轴线的关系：等高跨等高跨上柱中心线与纵向轴线重合上柱中心线与纵向轴线重合h/2h/2单柱单柱高低跨高低跨双柱双柱高跨高跨高跨高跨A=DA=D高跨高跨A=B+CA=B+C高跨高跨A=B+C+DA=B+C+D单厂设计3.3 组成与布置组成与布置3.3 .1结构种类3.3 .2结构组成3.3 .3结构布置结构布置16墙、柱与横向定位轴线的关系：墙、柱与横向定位轴线的关系：柱柱伸缩缝和端部处伸缩缝和端部处一般部位处柱中心线与轴线重合一般部位处柱中心线与轴线重合600600600墙墙非
14、承重墙：墙内缘与轴线重合非承重墙：墙内缘与轴线重合承重墙：承重墙：墙内缘与轴线墙内缘与轴线的距离为半砖的距离为半砖或半砖的倍数。或半砖的倍数。单厂设计3.3 组成与布置组成与布置3.3 .1结构种类3.3 .2结构组成3.3 .3结构布置结构布置17三、变形缝设置三、变形缝设置伸缩缝伸缩缝横向伸缩缝一般采用双柱；纵向伸缩缝一般采用单柱。横向伸缩缝一般采用双柱；纵向伸缩缝一般采用单柱。沉降缝沉降缝一般不设。下列情况之一设：一般不设。下列情况之一设：相邻部位高差很大；相邻部位高差很大；相邻跨吊车起重量悬殊；相邻跨吊车起重量悬殊；下卧土层有很大变化；下卧土层有很大变化；各部分施工时间相差很长。各部分
15、施工时间相差很长。抗震缝抗震缝当厂房平、立面布置复杂或结构高度、刚度相差很大时设置。当厂房平、立面布置复杂或结构高度、刚度相差很大时设置。单厂设计3.3 组成与布置组成与布置3.3 .1结构种类3.3 .2结构组成3.3 .3结构布置结构布置18四、厂房的剖面布置四、厂房的剖面布置高度高度自室内地面至柱顶的高度应为自室内地面至柱顶的高度应为300300的倍数；的倍数；自室内地面至牛腿的高度应为自室内地面至牛腿的高度应为300300的倍数；的倍数；自室内地面至吊车轨道的标志高度应为自室内地面至吊车轨道的标志高度应为600600的倍数。的倍数。净空要求净空要求屋架下弦与吊车架外轮廓线的距离屋架下弦
16、与吊车架外轮廓线的距离 ；吊车架外缘与上柱内缘的间距吊车架外缘与上柱内缘的间距 轨道中心线与纵向轴线的距离轨道中心线与纵向轴线的距离单厂设计3.3 组成与布置组成与布置3.3 .1结构种类3.3 .2结构组成3.3 .3结构布置结构布置净空第三章第三章 单层厂房结构单层厂房结构3.3 3.3 结构布置结构布置 五 屋盖支撑布置（1）上弦横向水平支撑 屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、纵向水平系杆、天窗架支撑等。构成：沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架上弦杆构成的水平 桁架。 作用：保证屋架上弦的侧向稳定性；增强屋盖的整体刚度；作为山墙抗风柱的顶端水平支座，承受由山墙传来的风荷载和其他纵向水平荷载，并传至厂房纵向柱列。 布置：当屋盖为有檩体系，或屋盖为无檩体系，但屋面板与屋架的连接质量不能保证且抗风柱与屋架上弦连接，每一伸缩缝区段端部第一或第二柱间布置；当设有天窗，且天窗通过厂房端部的第二柱间或通过伸缩缝，应在第一或第二柱间的天窗范围内设置，并在天窗范围内沿纵向设置13道通长的受压系杆，将天窗范围内各榀屋架与上弦横向水平支撑连系起来。 第三章第三
